JP7153863B2 - 作業装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業が行われる作業空間の上方を覆う本体カバーに設けた開口部を通じて作業空間内の空気を排気する排気部を備えた作業装置に関するものである。

従来、基板に部品を搭載する作業を行う部品搭載装置のような作業装置では、作業が行われる作業空間の上方が本体カバーによって覆われている。本体カバーは作業空間を覆うことで外部からのごみや埃等のダストの侵入を防ぐ一方、作業によって発生した熱を作業空間内にこもらせてしまうという不都合も生じる。このため本体カバーには開口部が設けられるとともに、その開口部を通じて作業空間内の空気を排気する排気部が備えられている。排気部は、ファンを駆動することによって、作業空間内の空気を本体カバーの外部に排出するようになっている（下記の特許文献１参照）。

特開２０１０－２６３０６９号公報

しかしながら、従来の作業装置では、本体カバーに設けられた排気部の開口部を通じて作業空間内にダストが侵入し易く、生産物の品質低下を招くおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、本体カバーに設けられた排気部の開口部を通じてダストが作業空間内に容易に入り込むことを防止できる作業装置を提供することを目的とする。

本発明の作業装置は、作業が行われる作業空間の上方を覆う本体カバーに設けた開口部を通じて作業空間内の空気を排気する排気部を備えた作業装置であって、前記排気部は、平面視して前記開口部に重なる位置に配置された送風ファンと、前記送風ファンの上方に配置されたファンカバーと、前記送風ファンによって送られる空気を排気する複数の排気口と、前記送風ファンの下方に配置されて前記送風ファンから落下するダストを受けるダスト受け部とを備え、前記ファンカバーは、平面視して前記開口部の全体を覆う天井部と、前記複数の排気口が形成される外周部を有し、前記ダスト受け部は、平面視して前記複数の排気口によって囲まれた位置にあり、前記排気口の下方には前記本体カバーの上面が位置する。

本発明によれば、本体カバーに設けられた排気部の開口部を通じてダストが作業空間内に容易に入り込むことを防止できる。

本発明の一実施の形態における部品搭載装置の斜視図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置の部分側面図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える台車の部分側面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品搭載装置の台車が備える防塵部の例を示す図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置の台車の部分側面図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える台車の部分側面図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える排気部の斜視図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える排気部の一部分解斜視図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える排気部の平面図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える排気部の側断面図 本発明の一実施の形態における部品搭載装置が備える排気部の側断面図 本発明の一実施の形態の第１変形例における部品搭載装置が備える排気部の側断面図 本発明の一実施の形態の第２変形例における部品搭載装置が備える排気部の側断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示す部品搭載装置１は、基板ＰＢの表面に部品ＰＴを装着する装置である。部品搭載装置１は基台１１、基板搬送部１２、部品供給部１３、搭載ヘッド移動機構１４、搭載ヘッド１５、部品認識カメラ１６及び本体カバー１７を備えている。

図１及び図２において、基板搬送部１２は基台１１上を作業者（図示せず）から見た左右方向（Ｘ軸方向）に延びている。基板搬送部１２は部品搭載装置１に上流工程側（作業者から見た左側）から送られてきた基板ＰＢを搬入して基台１１の中央の所定の作業位置に位置決めする。

図１及び図２において、部品供給部１３は、基板搬送部１２の側方に設置されている。部品供給部１３は台車２１と、台車２１に設けられたフィーダベース２１Ｆに着脱自在に取り付けられた複数のフィーダ２２と、各フィーダ２２に対応して設けられた複数のリール２３を備えている。各リール２３は部品ＰＴを収納したキャリアテープ２４をフィーダ２２に供給する。

図１及び図２において、台車２１は一対のハンドル２１Ｈを備えている。作業者は一対のハンドル２１Ｈを操作して台車２１を床面上で走行させ、基台１１に結合させる。台車２１が基台１１に結合されると、フィーダベース２１Ｆに取り付けられた複数のフィーダ２２が一括して基台１１に連結される。基台１１に連結された各フィーダ２２は、リール２３が供給するキャリアテープ２４をピッチ送りする。これによりキャリアテープ２４に収納された部品ＰＴがひとつずつ、基板搬送部１２側の端部に設けられた部品供給口２２Ｋに供給される。

図１及び図２において、搭載ヘッド移動機構１４は固定ビーム１４ａ、移動ビーム１４ｂ及び移動プレート１４ｃを備えている。固定ビーム１４ａは基台１１の上方を作業者から見た前後方向（Ｙ軸方向）に延びており、そのＹ軸方向の両端部が基台１１に固定されている。移動ビーム１４ｂはＸ軸方向に延びており、固定ビーム１４ａにガイドされてＹ軸方向に移動する。移動プレート１４ｃは移動ビーム１４ｂ上をＸ軸方向に移動自在に設けられている。

図１及び図２において、搭載ヘッド１５は移動プレート１４ｃに取り付けられている。搭載ヘッド１５は、固定ビーム１４ａに対する移動ビーム１４ｂのＹ軸方向への移動と、移動プレート１４ｃの移動ビーム１４ｂに対するＸ軸方向への移動とによって、水平面内を移動する。

図２において、搭載ヘッド１５は下方に延びた複数のノズル１５ａを備えている。各ノズル１５ａは搭載ヘッド１５に対して上下軸（Ｚ軸）方向への移動及びＺ軸回りの回転が自在となっている。部品認識カメラ１６は基台１１上の基板搬送部１２と部品供給部１３の間に、撮像光軸を上方に向けた状態で取り付けられている。

本体カバー１７は部品搭載装置１の外殻を形成するものであり、搭載ヘッド１５が基板ＰＢに対する部品ＰＴの搭載作業を行う作業空間１１Ｓを覆って設けられている。本体カバー１７の天面１７ａの複数箇所には、作業空間１１Ｓ内の空気を排気する排気部３０が設けられている。

図２において、台車２１はダクト３１、切断部３２、廃棄ボックス３３及び防塵部３４を備えている。ダクト３１は、フィーダベース２１Ｆの前方（基台１１の側）をＸ方向及びＺ方向に延びた２つの板状部材（前方板状部材４１及び後方板状部材４２）を備えている。なお、ここでは、作業者から見た台車２１を基準に前後方向を規定し、作業者から見た台車２１の奥側を前方、作業者から見た台車２１の手前側を後方としている。

後方板状部材４２はフィーダ２２の前方に位置しており、前方板状部材４１は後方板状部材４２の更に前方に位置している。すなわち、前方板状部材４１の後壁（第１の壁４１Ｋ）はフィーダ２２に対向しており、後方板状部材４２の前壁（第２の壁４２Ｋ）はフィーダ２２と第１の壁４１Ｋとの間において、第１の壁４１Ｋと所定間隔をおいてＹ軸方向に対向して位置している。第１の壁４１Ｋと第２の壁４２Ｋとの間の空間は、各フィーダ２２から排出されたキャリアテープ２４（部品ＰＴを供給した後の空のキャリアテープ２４）を下方に導くテープ排出路３１Ｋとなっている。

図２において、切断部３２は、ダクト３１の下方に設けられた固定刃３２Ａと、固定刃３２Ａに対して相対移動される可動刃３２Ｂを備えている。フィーダ２２から排出されたキャリアテープ２４はダクト３１によって固定刃３２Ａと可動刃３２Ｂとの間に導かれ、可動刃３２Ｂは固定刃３２Ａに対して前後方向に相対移動することで、キャリアテープ２４を一定間隔で切断する。切断部３２がキャリアテープ２４を切断することで生成したキャリアテープ２４の断片及びその切り屑は、自重によって落下する。

廃棄ボックス３３は、切断部３２がキャリアテープ２４を切断することによって落下したキャリアテープ２４の断片及びその切り屑を収容する。図３（図２中の領域ＡＲ１の拡大図）に示すように、廃棄ボックス３３は、ダクト３１の下端部及び切断部３２の全体を覆っている。

図３において、廃棄ボックス３３とダクト３１との間は廃棄ボックス３３に設けられたシール部３３Ｓによってシールされている。このため、廃棄ボックス３３に廃棄されたキャリアテープ２４の断片や切り屑はもとより、キャリアテープ２４の切断によって生じた粉塵が、ダクト３１と廃棄ボックス３３との間の隙間から廃棄ボックス３３の外部に流出することはない。

防塵部３４はＸ軸方向及びＺ軸方向に延びた可撓性を有する部材から成り、ダクト３１の内部（すなわちテープ排出路３１Ｋ内）に設けられている。防塵部３４は、例えば、多数の毛材３４Ｚの上部を結束部３４Ｔによって束ねて構成したブラシ３４Ａ（図４（ａ））、下方からの切込み３４Ｋが所定間隔で設けられたシート３４Ｂ（図４（ｂ））、複数の帯状シート３４Ｓが並べられて形成されたものの上部を結束部３４Ｔによって束ねて構成した帯状シート集合体３４Ｃ（図４（ｃ））等から構成される。

後方板状部材４２の上部の前面側には、後方板状部材４２とほぼ同じ幅方向寸法（Ｘ軸方向の長さ）を有する防塵部押さえ４３が複数の螺子部材４４によって取り付けられている（図３及び図４（ａ），（ｂ），（ｃ））。図５（図３中の領域ＡＲ２の拡大図）にも示すように、防塵部３４の上部（防塵部３４がブラシ３４Ａ又は帯状シート集合体３４Ｃの場合には結束部３４Ｔ）は後方板状部材４２の上部と防塵部押さえ４３とによって挟持され、これにより防塵部３４の一端（上端）は第２の壁４２Ｋに固定された固定端３４Ｐとなっている。一方、防塵部３４の他端（下端）は自由端３４Ｑとなっている（図５）。防塵部３４の自由端３４Ｑの高さ位置は防塵部３４の固定端３４Ｐの高さ位置よりも低く、自由端３４Ｑは防塵部３４の弾性力によって、第１の壁４１Ｋに後方から接している。

このように防塵部３４はテープ排出路３１Ｋ内に位置しており、テープ排出路３１Ｋを塞ぐように配置されている。このため、フィーダ２２の前端部から排出されたキャリアテープ２４が自由によってテープ排出路３１Ｋを下方に進むときは、防塵部３４の自由端３４Ｑ側を押し退けながら進むことになる。キャリアテープ２４が防塵部３４を押し退けながら進むとき、キャリアテープ２４はその反力として防塵部３４によって第１の壁４１Ｋに押し付けられるが、その押付け力は極めて小さいので、キャリアテープ２４の進行の妨げとはならない。

また、防塵部３４は可撓性を有している。このため、キャリアテープ２４がエンボスキャリアテープのように厚みを有する場合であっても、防塵部３４は自身が撓むことによって、キャリアテープ２４を通過させることができる。このように、防塵部３４が可撓性を有することによって、様々な厚さのキャリアテープ２４を通過させつつ、キャリアテープ２４の断片、切り屑や粉塵がダクト３１から作業空間１１Ｓへ侵入することと抑制することができる。

図６は、ダクト３１に対する防塵部３４の取り付け方の他の例を示している。図６に示す例では、防塵部３４の上部はその端部（上端部）が下方を向くように後方板状部材４２に取り付けられており、防塵部３４の中間部は上方に凸となる形状に反ったうえで、下部が上方から下方に向けて垂れて、自由端３４Ｑが前方板状部材４１の後壁（第１の壁４１Ｋ）に接するようになっている。このような取り付け方によれば、防塵部３４の腰が弱い場合であっても自由端３４Ｑを第１の壁４１Ｋに接しさせ易くなり、テープ排出路３１Ｋを塞ぐように防塵部３４を配置させ易くなる。

図７及び図８において、排気部３０は、ファンカバー５１、送風ファン５２及び受け部材５３を備えている。図９、図１０（図９におけるＡ－Ａ断面図）及び図１１（図９におけるＢ－Ｂ断面図）において、ファンカバー５１は矩形形状の天井面５１ａと天井面５１ａの四辺から下方に延びた４つの側面５１ｂを有している。４つの側面５１ｂのうちＹ軸方向に対向する一対の側面５１ｂは天面１７ａに対して傾斜した面であり、４つの側面５１ｂのうちＸ軸方向に対向する一対の側面５１ｂは天面１７ａに垂直な面となっている。

図９、図１０及び図１１に示すように、ファンカバー５１は開口部１７Ｋの上方に配置されており、平面視して本体カバー１７の開口部１７Ｋの全体を覆っている。ファンカバー５１の縁部５１Ｆ（４つの側面５１ｂの下縁）は本体カバー１７の上方（天面１７ａに設けられた開口部１７Ｋの縁）まで広がっており、その縁部５１Ｆが天面１７ａに取り付けられている。

送風ファン５２はケース５４に収容されている。ケース５４は上面及び下面に開口を有している。ケース５４の上面からは複数の支柱５５が上方に延びて設けられている。これら複数の支柱５５の上端はファンカバー５１の天井面５１ａの下面側に固定螺子５６によって取り付けられている。このように送風ファン５２はケース５４ごとファンカバー５１から吊り下げられおり、送風ファン５２とファンカバー５１とはユニット化されている。このため作業者は、ファンカバー５１を天面１７ａへ着脱することによって、送風ファン５２の本体カバー１７への取付けと取外しを行うことができる。

送風ファン５２は平面視して開口部１７Ｋに重なる位置に配置されている（図９）。送風ファン５２は水平面内で回転することで、下方の作業空間１１Ｓから吸い込んだ空気を上方に送り出す（図１０及び図１１中に示す矢印Ｆ参照）。ファンカバー５１は送風ファン５２の上方に配置されているので、部品搭載装置１の外部に浮遊しているダストＤＳが開口部１７Ｋから作業空間１１Ｓ内に容易に入り込んだり、送風ファン５２に付着したりするのが防止される（図１０及び図１１）。

図９、図１０及び図１１において、ファンカバー５１の外周部には複数の排気口５７が開口して設けられている。ここでは、平面視して矩形形状を有するファンカバー５１の天井面５１ａの４辺に対応して４つの排気口５７が形成されている。具体的には、Ｙ軸方向に対向する天井面５１ａの２辺に対応する２つの排気口５７は天井面５１ａに設けられており、Ｘ軸方向に対向する天井面５１ａの２辺に対応する２つの排気口５７は、天面１７ａに対して傾斜した２つの側面５１ｂに設けられている。各排気口５７は、送風ファン５２によって下方から（すなわち作業空間１１Ｓから）から送られてくる空気をファンカバー５１の外部に（すなわち本体カバー１７の外部に）排気する。

図８、図１０及び図１１において、受け部材５３は、底面部であるダスト受け部５３Ｔと、ダスト受け部５３Ｔから上方に延びた２つの側面部５３Ｓと、２つの側面部５３Ｓの上端から水平外方に延びた２つのフランジ部５３Ｆを有した溝形形状を有している。２つのフランジ部５３Ｆは本体カバー１７の天面１７ａの下面側に取り付けられている。ダスト受け部５３Ｔは送風ファン５２の下方に位置し、平面視して送風ファン５２の下面全体を覆っている。

図７、図８、図１０及び図１１において、受け部材５３が有する複数の側面部５３Ｓのそれぞれには吸気口５３Ｋが設けられている。送風ファン５２が回転すると、各吸気口５３Ｋを介して送風ファン５２により空気が吸引される。ダスト受け部５３Ｔは、開口部１７Ｋから侵入したダストＤＳのほか、送風ファン５２の停止時等において送風ファン５２に付着したダストＤＳが落下した際、これを受け止めることによって（図１０及び図１１）、作業空間１１Ｓ内にダストＤＳが入り込むことを防止する。

図７、図８、図９及び図１０において、排気部３０は、ファンカバー５１が備える排気口５７から排気される空気の流れを上方へ向ける整流部５８を有している。本実施の形態では、Ｙ軸方向に対向して設けられた２つの側面５１ｂの排気口５７の一辺から上方に延びて設けられた２つの延出面５１ｃと、Ｘ軸方向に対向して設けられた２つの側面５１ｂがそれぞれ整流部５８となっている。これら整流部５８が排気口５７から排気される空気の流れを上方に向けるので、部品搭載装置１の側方で作業者が作業をしている場合に、その作業者に不快な排気が吹き付けられることが防止される。

上記構成の部品搭載装置１が部品ＰＴの搭載作業を行う場合には、先ず、基板搬送部１２が上流工程側の装置（例えば基板ＰＢに半田等のペーストを印刷する装置）から基板ＰＢを受け取って搬送し、作業位置に位置決めする。そして、各フィーダ２２が部品供給口２２Ｋに部品ＰＴを供給し、搭載ヘッド１５はフィーダ２２の上方に移動して各ノズル１５ａに部品ＰＴを吸着させてピックアップする。

搭載ヘッド１５は部品ＰＴをピックアップしたら、各部品ＰＴが部品認識カメラ１６の上方を通過するように移動する。部品認識カメラ１６は各部品ＰＴを撮像し、部品認識が行われる。部品認識が行われたら搭載ヘッド１５が基板ＰＢの上方に移動し、部品認識結果に基づいて、ノズル１５ａによりピックアップした部品ＰＴを基板ＰＢ上の定められた位置に搭載する。搭載ヘッド１５による基板ＰＢへの部品ＰＴの搭載動作が全て終了したら、基板搬送部１２が基板ＰＢ（部品ＰＴが実装された実装基板）を下流工程側に搬出する。

このような部品搭載装置１による部品ＰＴの搭載作業において、フィーダ２２が部品ＰＴを部品供給口２２Ｋに供給した後に排出したキャリアテープ２４は、ダクト３１のテープ排出路３１Ｋを通って下方に進み、切断部３２によって一定間隔で切断された後、廃棄ボックス３３内に落下する。前述のように、防塵部３４はダクト３１のテープ排出路３１Ｋを塞ぐように配置されているので、キャリアテープ２４が切断部３２によって切断された際、その切断によって生じた粉塵が舞い上がった場合であっても、その粉塵がテープ排出路３１Ｋを逆流してフィーダ２２側（すなわち作業空間１１Ｓ内）に達することが抑制される。

特に、本実施の形態における部品搭載装置１では、排気部３０が作業空間１１Ｓを覆う本体カバー１７の天面１７ａに設けられているので、作業空間１１Ｓ内には上昇する空気の流れが生成し易く、本実施の形態における防塵部３４が発揮する効果は非常に大きい。

ここで、防塵部３４は導電体を含むものであればより好ましい。防塵部３４が導電体を含むものであれば、切断部３２による切断時等において摩擦によって帯電した粉塵が防塵部３４に付着しにくくなるので、メンテナンス作業時に防塵部３４から粉塵を除去する作業が容易となる。

本実施の形態における部品搭載装置１が備える排気部３０は、送風ファン５２の上方にファンカバー５１を有するとともに、送風ファン５２の下方にダスト受け部５３Ｔを有している。これらファンカバー５１とダスト受け部５３Ｔは、ともに本体カバー１７に設けられた開口部１７Ｋからごみや埃のダストＤＳが作業空間１１Ｓ内に容易に入り込むことを防止するので、部品搭載装置１によって生産される生産物（ここでは実装基板）の品質の低下を防ぐことができる。

図１２は、上述の実施の形態の第１変形例における部品搭載装置１が備える排気部３０の構成を示している。第１変形例では、送風ファン５２を収容したケース５４がファンカバー５１から吊り下げられているのではなく、本体カバー１７の天面１７ａに取り付けられている。すなわち送風ファン５２はファンカバー５１を介して天面１７ａに取り付けられているのではなく、天面１７ａに直接取り付けられている。このように、送風ファン５２の天面１７ａへの取り付け方は任意である。

図１３は、上述の実施の形態の第２変形例における部品搭載装置１が備える排気部３０の構成を示している。第２変形例では、上述の実施の形態におけるファンカバー５１の天面１７ａに対して傾斜した２つの側面５１ｂがなく、ファンカバー５１のＹ軸方向に開口した排気口５７となっている。そして、これら２つの排気口５７とＹ軸方向に対向する位置に、上述の実施の形態における延出面５１ｃに相当する垂直面５９ａを有したアングル部材５９が設けられている。すなわち第２変形例では、アングル部材５９の垂直面５９ａが整流部５８を構成している。このように整流部５８は、ファンカバー５１の一部としてでなはく、ファンカバー５１とは別部材として設けられていても構わない。

上記第１及び第２の変形例においても、送風ファン５２は水平面内で回転することで、下方の作業空間１１Ｓから吸い込んだ空気を上方に送り出す（図１２及び図１３中に示す矢印Ｆ参照）。そして、送風ファン５２の上方にファンカバー５１を有するとともに、送風ファン５２の下方にダスト受け部５３Ｔを有した構成となっているので、これらファンカバー５１とダスト受け部５３Ｔは、ともに本体カバー１７に設けられた開口部１７Ｋからごみや埃のダストＤＳが作業空間１１Ｓ内に容易に入り込むことを防止でき、前述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態における部品搭載装置１では、開口部１７Ｋの上方に配置されたファンカバー５１が、送風ファン５２にダストＤＳが付着するのを抑制し、送風ファン５２の下方に配置されて送風ファン５２から落下するダストＤＳを受けるダスト受け部５３Ｔが、送風ファン５２に付着していたダストＤＳが作業空間１１Ｓ内に落下するのを抑制する。これにより、本体カバー１７に設けられた開口部１７Ｋから作業空間１１Ｓ内にごみや埃のダストＤＳが入り込むことが防止され、部品搭載装置１によって生産される生産物（ここでは実装基板）の品質の低下を防ぐことができる。

なお、上述の実施の形態及びその変形例では、作業が行われる作業空間１１Ｓの上方を覆う本体カバー１７に設けた開口部１７Ｋを通じて作業空間１１Ｓ内の空気を排気する排気部３０を備えた作業装置の例として基板ＰＢに部品ＰＴを搭載する部品搭載装置１を示したが、これは一例であり、作業が行われる作業空間１１Ｓの上方を覆う本体カバー１７に設けた開口部１７Ｋを通じて作業空間１１Ｓ内の空気を排気する排気部３０を備えたものであれば、作業装置は部品搭載装置１以外の作業装置であってもよい。

本体カバーに設けられた排気部の開口部を通じてダストが作業空間内に容易に入り込むことを防止できる作業装置を提供する。

１ 部品搭載装置（作業装置）
１１Ｓ 作業空間
１７ 本体カバー
１７Ｋ 開口部
３０ 排気部
５１ ファンカバー
５１Ｆ 縁部
５２ 送風ファン
５３Ｔ ダスト受け部
５７ 排気口
５８ 整流部
ＤＳ ダスト

Claims (5)

1. 作業が行われる作業空間の上方を覆う本体カバーに設けた開口部を通じて作業空間内の空気を排気する排気部を備えた作業装置であって、
   前記排気部は、
   平面視して前記開口部に重なる位置に配置された送風ファンと、
   前記送風ファンの上方に配置されたファンカバーと、
   前記送風ファンによって送られる空気を排気する複数の排気口と、
   前記送風ファンの下方に配置されて前記送風ファンから落下するダストを受けるダスト受け部とを備え、
   前記ファンカバーは、平面視して前記開口部の全体を覆う天井部と、前記複数の排気口が形成される外周部を有し、
   前記ダスト受け部は、平面視して前記複数の排気口によって囲まれた位置にあり、
   前記排気口の下方には前記本体カバーの上面が位置する作業装置。
2. 前記ダスト受け部は、平面視して前記送風ファンの下面全体を覆う請求項１に記載の作業装置。
3. 前記ファンカバーの縁部は前記本体カバーの上方まで広がっている請求項１に記載の作業装置。
4. 前記排気口から排気される空気の流れを上方へ向ける整流部を備えた請求項１に記載の作業装置。
5. 前記ファンカバーは前記排気口から排気される空気の流れを上方へ向ける整流部を有する請求項４に記載の作業装置。

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